一种基于热拉伸技术制备多腔管的方法技术

本发明专利技术提供了一种基于热拉伸技术制备多腔管的方法，包括如下方步骤：S1、选取、固定丝束，丝束的排布方式与多腔管的空腔排布方式相一致；S2、将制备多腔管所需的物料添加到注射器中，并对注射器进行加热，其中，物料熔融后，也需持续进行保温加热；S3、将丝束插入到注射器的出料口中，将固定端子与水平牵引器的牵引端连接；S4、控制注射器匀速出料以及控制水平牵引器匀速牵引固定端子，直至丝束完全从出料口拉出。本发明专利技术所述的基于热拉伸技术制备多腔管的方法使用熔融物料，通过拉伸制备多腔管，无需溶解、烘干等繁杂步骤，生产过程简单快速，无需使用溶剂，避免了静电纺丝方法中的溶剂对工人和使用者健康的不利影响。工人和使用者健康的不利影响。工人和使用者健康的不利影响。

【技术实现步骤摘要】
一种基于热拉伸技术制备多腔管的方法


[0001]本专利技术属于医疗多腔管领域，尤其是涉及一种针对外周神经损伤和血管损伤的多腔管的制备方法。

技术介绍

[0002]微纳米尺度的多腔管在医疗领域的应用日益广泛。例如，外周神经缺损是作为一种世界范围内很常见但是临床难以治愈的疾病，临床上治疗外周神经损伤的主要方法是自体神经移植，但其成功率仅有50％，且还存在供区神经功能丧失、神经来源有限、供区神经与受损神经匹配度差、需要多次手术等问题。人工神经导管作为自体神经导管，在治疗外周神经损伤方面展现了极高的优势。相同地，人工血管也可用于血管损伤修复。外周神经和血管都呈现出一种有序排列的多腔管状结构，所以制备微纳尺度的多腔管对于外周神经和血管的损伤修复再生具有重要的研究意义。
[0003]目前现有的习知技术中传统多腔管的制备方法包括：湿法纺丝以及静电纺丝等工艺。利用湿法纺丝得到的多腔管的尺寸通常较大，无法得到微纳尺度的多腔管，应用于生物医学等领域。而静电纺丝则通过改变喷头的结构可以得到中空或者多腔的纤维，但是由于其要求溶液具有一定导电性，所以制备得到的多腔管有很强的局限性。静电直写制备的多腔管还受限于喷头的结构，难以制备内部结构多样的多腔管。此外，静电纺丝是利用聚合物溶液在高压电场中进行喷射纺丝，在制备过程中受限于溶液的性能，而且在制备导电多腔管时面临短路的问题。而导电性是神经导管非常重要的特性，所以利用静电直写技术制备微纳尺度的导电多腔管用作神经导管仍然存在困难。此外，在专利CN109071942 A和专利CN112192796 A中均提出了一种微米尺度热聚合物微管的制作方法，但是均不能满足制备多腔微管的要求。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术旨在提出一种基于热拉伸技术制备多腔管的方法，以解决现有的针对神经损伤和血管移植利用到的多腔管制备困难，生产成本高的问题。
[0005]为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0006]本专利技术一方面提供了一种基于热拉伸技术制备多腔管的方法，包括如下方步骤：
[0007]S1、选取、固定丝束；丝束的直径与数量与多腔管的空腔直径、数量相对应，并将丝束平行地固定于端子上，丝束的排布方式与多腔管的空腔排布方式相一致；
[0008]S2、物料处理；将制备多腔管所需的物料添加到注射器中，并对注射器进行加热，其中，物料熔融后，也需持续进行保温加热；
[0009]S3、拉伸前准备；将丝束插入到注射器的出料口中，将固定端子与水平牵引器的牵引端连接，保证在拉伸过程中固定端子匀速且水平移动；
[0010]S4、进行拉伸工作；控制注射器匀速出料以及控制水平牵引器匀速牵引固定端子，直至丝束完全从出料口拉出，停止注射器的出料和加热，关闭水平牵引器；
[0011]S5、产品完成；冷却后，将丝束从试样中拔出，得到多腔管。
[0012]进一步的，步骤S1
‑
S5中，所述丝束为金属丝束。
[0013]进一步的，步骤S2中，在注射器的外部套设空心加热管，实现对注射器的加热。
[0014]进一步的，所述固定端子为具有与丝束对应的安装孔的板子；
[0015]丝束与固定端子之间采用过盈、卡接、焊接、粘接中的一种或组合形式固定。
[0016]进一步的，在执行步骤S3前，物料加热熔融后，需要对注射器执行排空工作，将注射器内部的空气排出，保证丝束插入到注射器的出料口中后，丝束能够充分与熔融后的物料接触。
[0017]进一步的，步骤S4中，利用注射泵作用于注射器的注射端，实现注射器的匀速推进，进而实现匀速出料。
[0018]进一步的，注射泵的挤料速率为0.01
‑
100ml/min，水平牵引器的拉伸速率为0.1
‑
50mm/s，注射器口径的取值为0.2
‑
100mm。
[0019]本专利技术另一方面提供了一种多腔管，利用上述第一方面的基于热拉伸技术制备多腔管的方法制备得到；
[0020]该多腔管基于更换不同的型号的金属丝，实现多腔管内部腔室尺寸、数量可调节。
[0021]进一步的，该多腔管的主体材料为热塑性聚合物、热固性聚合物、导电聚合物、聚氨酯或导电橡胶。
[0022]进一步的，该多腔管的腔室均为贯通结构。
[0023]相对于现有技术，本专利技术所述的基于热拉伸技术制备多腔管的方法具有以下有益效果：
[0024]1、本专利技术使用熔融物料，通过拉伸制备多腔管，无需溶解、烘干等繁杂步骤，生产过程简单快速，无需使用溶剂，避免了静电纺丝方法中的溶剂对工人和使用者健康的不利影响。
[0025]2、多腔管的口腔内径取决于金属丝外径，因此只需要根据需求选择不同大小的金属丝即可精确控制空腔内径，金属丝排布的紧密程度也可通过固定端子上打孔的数量灵活控制。
[0026]3、多腔管的壁厚与注射泵的挤料速率、注射器口径呈正相关，与水平牵引器的拉伸速率呈负相关，因此在实际生产过程中，可以通过改变水平牵引器的拉伸速率、注射泵的挤料速率和注射器口径，制备不同壁厚的多腔管，尤其适用于制备人工神经导管束和人工血管。
[0027]4、为增加导电性可使用聚乙二氧噻吩等导电材料或在物料中加入石墨烯等高导电率材料，避免了导电物料在高压电场中出现短路的现象，无需施加高压电场即可制备导电性良好的多腔管。
[0028]5、本专利技术使用的设备简单，成本低，适用于规模化生产。
附图说明
[0029]构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0030]图1为注射器和牵引器示意图；
[0031]图2为实施例1制备的多腔管在显微镜下的径向切片结构图；
[0032]图3为实施例2制备的多腔管在显微镜下的径向切片结构图；
[0033]图4为实施例3制备的多腔管在显微镜下的径向切片结构图；
[0034]图5为不同拉伸速率与多腔管的平均壁厚之间的关系图。
[0035]附图标记说明：
[0036]1、电机；2、电加热管；3、注射器推杆；4、滑动板；5、滑杆；6、固定端子；7、多腔管；8、注射器针头；9、金属丝束。
具体实施方式
[0037]需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0038]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于热拉伸技术制备多腔管的方法，其特征在于，包括如下方步骤：S1、选取、固定丝束；丝束的直径与数量与多腔管的空腔直径、数量相对应，并将丝束平行地固定于端子上，丝束的排布方式与多腔管的空腔排布方式相一致；S2、物料处理；将制备多腔管所需的物料添加到注射器中，并对注射器进行加热，其中，物料熔融后，也需持续进行保温加热；S3、拉伸前准备；将丝束插入到注射器的出料口中，将固定端子与水平牵引器的牵引端连接，保证在拉伸过程中固定端子匀速且水平移动；S4、进行拉伸工作；控制注射器匀速出料以及控制水平牵引器匀速牵引固定端子，直至丝束完全从出料口拉出，停止注射器的出料和加热，关闭水平牵引器；S5、产品完成；冷却后，将丝束从试样中拔出，得到多腔管。2.根据权利要求1所述的基于热拉伸技术制备多腔管的方法，其特征在于：步骤S1
‑
S5中，所述丝束为金属丝束。3.根据权利要求1所述的基于热拉伸技术制备多腔管的方法，其特征在于：步骤S2中，在注射器的外部套设空心加热管，实现对注射器的加热。4.根据权利要求1所述的基于热拉伸技术制备多腔管的方法，其特征在于：所述固定端子为具有与丝束对应的安装孔的板子；丝束与固定端子之间采用过盈、卡接、焊接、粘接中的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宝霖，张龙飞，孙任远，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：发明
国别省市：